高鉻鑄鐵自保護堆焊藥芯焊絲的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種金屬焊接材料，尤其涉及一種高館鑄鐵自保護堆焊藥芯的焊絲。
【背景技術】
[0002] 自保護堆焊藥芯焊絲具有許多氣體保護焊絲所不具備的優點，其具有操作簡便， 綜合成本低，焊接效率高；抗風能力強，烙深淺合金稀釋率低等優點，因此在各行業得到廣 泛應用。通常的配方中加入大量的強脫氧，脫氮劑，W及一些保護電弧不受空氣侵入的氣化 物。同時添加適量的館，媒，儘，娃等合金元素，提高烙敷金屬的硬度，達到耐磨粒磨損的效 果。
[0003] 現有技術中已有針對高館鑄鐵自保護堆焊藥芯焊絲技術研究，如專利號 CN200510031856. 6就公開了一種高館鑄鐵自保護堆焊藥芯焊絲及其使用方法，該方法為在 包皮內配W多種金屬粉末構成粉芯，其組成重量比為：媒粉6~8,中碳儘鐵8~10,45號 娃鐵9~12,高碳館鐵65~75,金屬館粉18~21，鋼鐵5~7,鉛鎮粉1. 5~2. 5,焊絲填 充量為0. 49~0. 53。該方案采用加入適當娃鐵、中碳儘鐵、鉛鎮粉等成分，解決了長期困擾 并影響設備堆焊質量和使用壽命的綜合性難題。使之具有烙敷金屬耐磨耐腐蝕的同時，還 具有較好的抗裂性和切削加工性，實現了無外加保護的直接堆焊，取得了明顯的成效比。可 廣泛用于需要機械加工且耐磨耐腐蝕和抗裂性要求較高的零部件的堆焊。該方案沒有解決 焊接時焊渣飛瓣的問題。

【發明內容】

[0004] 本發明的目的是克服現有技術的上的不足，提供一種高館鑄鐵自保護堆焊藥芯焊 絲，該焊絲能夠改善自保護藥芯焊絲焊接工藝性能，主要表現為降低焊接時焊渣飛瓣問題， 提升脫渣性能和焊縫成型的效果。
[0005] 為了解決上述技術問題，本發明解決方案為：
[0006] -種高館鑄鐵自保護堆焊藥芯焊絲，藥芯成分的重量百分比為：
[0007] Cr;40 ~70%,Ni;1 ~4%,A1 ;1 ~2%,Μ邑；2 ~4%,CaC〇3 ;1 ~6%,Ti〇2 : 0. 5~2%，C;5~9%，Μη;1~6%，Si;1~5%，其余為鐵粉。藥芯占焊絲總重量的比例 為 45-55%。
[0008] 上述實施方式中，其中烙敷金屬的館含量與碳含量如果控制在合適的比例范圍， 則焊絲的技術性能更為穩定，經過測試發現重量比為6-10之間效果最好。
[0009] 本發明制造的自保護藥芯焊絲具有優異的焊接工藝性能，飛瓣小，明顯的改善了 脫渣性能和焊縫成型性，主要應用于磨損嚴重的工況條件下的工件，廣泛應用磨煤機漉，水 泥漉，復合板等堆焊的焊接。
【具體實施方式】
[0010] 下面首先介紹本發明藥芯焊絲的各組元成分設計思路：
[0011] 碳酸鹽包括大理石，白云石，菱苦±等物質，碳酸鹽在電弧熱的作用下分解成0)2 和化0, (?氣體能有效的保護外部氣體的侵入，CaO則能增加堿度，如果碳酸鹽含量過多則 飛瓣增加，且渣的流動性變差，使焊縫表面變的粗糖。
[0012] 金紅石，鐵白粉等物質的主要成分為Ti〇2,填加適量的金紅石能改善電弧性能，使 電弧燃燒穩定，并有減少飛瓣的作用，太多則會引起脫渣困難。
[001引A1和Mg可選用A1粉，Mg粉，AlMg合金等，加入適量A1，Mg可W與氧反應，防止氣 孔的產生，同時起到改善電弧的作用。加入A1的過多會使焊縫中殘余的A1含量增多，降低 焊縫的初性。太少則不能有效防止氣孔的產生。
[0014] Μη和Ni作為合金元素填加，適量的填加Μη和Ni元素能提高焊縫金屬的初性，增 強抗裂紋能力，抑制出現寬而深的裂紋。目的是為了得到表面有細小裂紋的焊縫，送種有細 小裂紋的焊縫可W釋放焊接時產生的應力且不易脫落。
[0015] 化元素作為合金元素填加，金屬館，高碳館鐵等物質中主要含有化元素，館元素 加入主要是為了在電弧熱的作用下和碳元素化合，形成高硬度的碳化館，從而增加焊縫金 屬的耐磨度。
[0016] C元素的加入主要是為了和館元素化合后得到碳化館等高硬度，高烙點的碳化物。 增加焊縫的耐磨損性能。
[0017] 按上述比例配制藥粉，用鐵粉進行平衡，采用不同的填充系數和不同厚度的鋼帶 制成規格不同的藥芯焊絲產品，主要規格為Φ2. 8mm，Φ3. 2mm的藥芯焊絲產品。
[0018] 推薦焊接參數：
[0019] 焊接電流；300-450A
[0020] 焊接電壓；28-40V [00引]干伸長度；20-35mm [0022]焊絲直徑：Φ2. 8mm [002引母材；碳鋼鋼板
[0024] 焊絲烙敷金屬硬度要求（堆焊Η層W上的硬度指標）：
[00巧]HRC> 58
[0026] 干式磨粒磨損系數（失重法）：《0. 3%
[0027] 本發明采用冊8Α的鋼帶做為外皮材料，其化學成分C;0. 05-0. 07 %，Μη: 0. 20-0. 40%，S《0. 03%，Ρ《0. 03%，藥粉的填充系數在45-55%之間，所制作的藥芯焊 絲規格為Φ2. 8mm。其中的藥粉成分重量百分比如下：
[0028] 實施例一：
[0029] Al： 1% Mg： 1.5% Si： 2% CaCO：,： 2% Ti〇2: 0.8〇/〇 Mn： 2% Ni： 1.8% C： 5% Cr: 48% Fe: 35.9%
[0030] 該焊絲焊接時電弧燃燒穩定，飛瓣小，為細顆粒飛瓣，焊縫成型平滑光亮，無氣孔 現象，脫渣容易，HRC;58. 5,磨粒磨損系數；0. 26%。
[003U實施例二：
[0032] A1： 1.5% Mg： 4% Si： 4% CaCO:,; 3% Ti〇2: 1% Μη： 4% Ni： 3% C： 6% Cr: 50% Fe: 19.5%
[0033] 該焊絲焊接時電弧燃燒穩定，飛瓣小，為細顆粒飛瓣，焊縫成型平滑光亮，無氣孔 現象，脫渣容易，HRC;59. 5,磨粒磨損系數；0. 25%。
[0034] 實施例S:
[0035] A1： 2% Mg: 3% Si： 3.5% CaC〇3： 5% Ti〇2: 1.5%
[0036] Μη： 3% Ni： 4% C： 7% Cr: 59% Fe: 12%
[0037] 該焊絲焊接時電弧燃燒穩定，飛瓣小，為細顆粒飛瓣，焊縫成型平滑光亮，無氣孔 現象，脫渣容易，HRC;60,磨粒磨損系數；0. 23%。
[00測 實施例四：
[0039] A1： 1. 6% Mg： 2. 5% Si： 2% CaC〇3： 2% Ti〇2; 0.5% Μη： 5.5% Ni： 3.6% C： 8.5% Cr: 69% Fe: 4.8%
[0040] 該焊絲焊接時電弧燃燒穩定，飛瓣小，為細顆粒飛瓣，焊縫成型平滑光亮，無氣孔 現象，脫渣容易，HRC;62,磨粒磨損系數；0. 19%。
[00川 實施例五：
[0042] Al： 1% Mg： 2% Si： 1% CaCO:,; 1% Ti〇2: 0.5% Mn： 1% Ni： 1% C： 0.5% Cr: 40% Fe: 52%
[0043] 該焊絲焊接時電弧燃燒穩定，飛瓣小，為細顆粒飛瓣，焊縫成型平滑光亮，無氣孔 現象，脫渣容易，HRC;56,磨粒磨損系數；0. 3%。
[0044] 實施例六：
[0045] A1： 1.6% Mg: 2.5% Si： 2% CaCO,： 2% Ti〇2; 0.5% Μη； 5.5% Ni： 3.6% C： 7.5% Cr: 70% Fe: 4.8%
[0046] 該焊絲焊接時電弧燃燒穩定，飛瓣小，為細顆粒飛瓣，焊縫成型平滑光亮，無氣孔 現象，脫渣容易，HRC;62,磨粒磨損系數；0. 18%。
[0047] 實施例走：
[0048] Al： 2% Mg： 4% Si： 5% CaC〇3： 6% Ti〇2: 2% Mn： 6% Ni： 4% C： 9% Cr: 36% Fe: 26%
[0049] 該焊絲焊接時電弧燃燒穩定，飛瓣小，為細顆粒飛瓣，焊縫成型平滑光亮，無氣孔 現象，脫渣容易，HRC;61，磨粒磨損系數；0. 21%。
[0050] 實施例八：
[0051] A1； 1.5% Mg: 3%
[0052] Si： 3% CaCO：,： 4% Ti〇2: 1.5% Μη： 4% Ni： 2% C： 6% Cr: 40% Fe: 31%
[0053] 該焊絲焊接時電弧燃燒穩定，飛瓣小，為細顆粒飛瓣，焊縫成型平滑光亮，無氣孔 現象，脫渣容易，HRC;61，磨粒磨損系數；0. 22%。
【主權項】
1. 一種高鉻鑄鐵自保護硬面堆焊藥芯焊絲，其特征在于藥芯成分的重量百分比為： Cr：40-70%,Ni：1-4%,A1 ：l-2%,Mg：2-4%,CaC03 ：l-6%,Ti02 ：0. 5-2%,C：0. 5-9%,Mn： 1-6%，Si:1-5%，其余為鐵粉；藥芯占焊絲總重量的比例為45-55%。2. 根據權利要求1所述的一種高鉻鑄鐵自保護硬面堆焊藥芯焊絲，其特征在于，其中 熔敷金屬的鉻含量與碳含量重量比為6-10。3. 如權利要求2所述的一種高鉻鑄鐵自保護硬面堆焊藥芯焊絲，其特征在于藥芯成分 的重量百分比為：A1 :1. 5%;Mg:3%;Si:3% :CaC03 :4% ;Ti02 :1. 5%;Mn:4%;Ni:2%;C: 6%;Cr:40%;Fe:31%〇
【專利摘要】本發明涉及一種高鉻鑄鐵自保護堆焊藥芯的焊絲，該焊絲藥芯成分的重量百分比為：Cr：40～70％，Ni：1～4％，Al：1～2％，Mg：2～4％，CaCO3：1～6％，TiO2：0.5～2％，C：5～9％，Mn：1～6％，Si：1～5％，其余為鐵粉。藥芯占焊絲總重量的比例為45-55％。本發明的自保護藥芯焊絲具有優異的焊接工藝性能，飛濺小，明顯的改善了脫渣性能和焊縫成型性，主要應用于磨損嚴重的工況條件下的工件，廣泛應用磨煤機輥，水泥輥，復合板等堆焊的焊接。
【IPC分類】B23K35/368, B23K35/24
【公開號】CN105312792
【申請號】CN201410348348
【發明人】倪永偉
【申請人】倪永偉
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年7月18日